再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

叶 腾， 徐毅慧， 张 锦

(漳州职业技术学院， 福建 漳州 363000)

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

叶 腾， 徐毅慧， 张 锦

(漳州职业技术学院， 福建 漳州 363000)

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数，研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利；再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能，对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%～20%之间为宜。

再生混凝土; 再生粗骨料； 氯离子渗透； 粉煤灰； 水胶比

0 引 言

再生混凝土是目前建筑垃圾资源化利用技术研究和推广的主要方向，国内外学者对再生混凝土力学性能进行了大量的研究，并取得了一定的成果[1-4]。近年来，伴随着再生混凝土力学性能的持续研究以及工程实际的需要，再生混凝土的耐久性问题成为备受关注的热点[5-7]。而氯离子渗透性更是再生混凝土耐久性问题的重要一环[8-11]。本试验从改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等因素出发，研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响，探索再生混凝土抗氯离子渗透能力的变化规律。

1 试验设计

1.1试验原材料

水泥，福建永定闽福建材有限公司生产的闽福42.5R普通硅酸盐水泥，表观密度为3 000 kg/m3；

粉煤灰，厦门鹭凤实业有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰；

砂，九龙江砂，细度模数2.7；

水，自来水；

天然粗骨料，连续级配天然碎石，最大粒径25 mm；

再生粗骨料，漳州城区房屋拆除废弃混凝土，经颚式破碎机破碎筛分，最大粒径25 mm。

再生粗骨料基本性能见表1。

表1 再生粗骨料基本性能

1.2试验方案

1)水胶比β为0.52，砂率Sp为38%，再生粗骨料替代率分别为0，25%，50%，75%，100%，测试其28 d氯离子迁移系数，分析再生粗骨料替代率对再生混凝土抵抗氯离子渗透能力的影响，配合比见表2。

表2 不同再生粗骨料替代率混凝土配合比 kg/m3

2)水胶比β为0.52，砂率Sp为38%，全再生粗骨料，粉煤灰掺量分别为10%，20%，30%，40%，测试其28 d氯离子迁移系数，分析粉煤灰掺量对全再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透能力的影响，配合比见表3。

表3 掺入不同粉煤灰全再生粗骨料混凝土配合比 kg/m3

3)砂率Sp为38%，全再生粗骨料，水胶比分别为0.4，0.45，0.50，0.60，测试其28 d氯离子迁移系数，分析水胶比对全再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透能力的影响，配合比见表4。

表4 不同水胶比全再生粗骨料混凝土配合比 kg/m3

1.3试件制作

再生混凝土试块的制备工艺采用二次搅拌法，为减少再生粗骨料破碎过程中存在的棱角以及包裹的老砂浆，适当增加第一次搅拌的时间，即首先加入砂、天然粗骨料、再生粗骨料搅拌60 s，加入一半的水搅拌90 s后加入胶凝材料水泥搅拌30 s，然后加入剩余水搅拌120 s。混凝土试块的尺寸为Ф100 mm×100 mm圆柱体每组3块，各组混凝土试块均采用机械搅拌，在标准条件下养护28 d。

2 试验结果与分析

依据文献[12]提供的快速氯离子迁移系数法(RCM法)测试再生混凝土28 d氯离子迁移系数DRCM，试验结果数据见表5。

表5 再生混凝土28 d氯离子迁移系数表

根据试验结果所得的数据绘制不同情况下的氯离子迁移系数变化曲线分别如图1～图3所示。

1)从图1分析可以得出，再生混凝土的28 d氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯离子渗透性能下降。这是由于再生骨料在物理性破碎过程中使骨料存在着大量的微裂纹，并且再生骨料表面附着老砂浆，使得再生粗骨料孔隙率比天然骨料大，为氯离子的通过提供了更多的通道，当再生混凝土中再生粗骨料的数量不断增加时，再生混凝土中的损伤与再生粗骨料孔隙随之不断累积。因此,随着再生粗骨料掺量的增加，再生混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力不断下降，结果符合再生粗骨料固有的特性。

2)从图2分析可以得出，氯离子迁移系数随着粉煤灰掺量的变化，出现先减后增，当粉煤灰掺量低于30%时，氯离子迁移系数相对于未掺加粉煤灰的再生混凝土有所降低，粉煤灰掺量为10%时达到最低。这是由于早龄期时，粉煤灰的活性较低，参与水化反应较少，掺加粉煤灰的混凝土中水泥的总水化程度低于纯水泥混凝土中水泥的水化程度，粉煤灰在早龄期时作为微集料填充了再生混凝土中的孔隙，提高混凝土密实性，从而提高了再生混凝土抗氯离子渗透能力。

3)从图3分析可以得出，氯离子迁移系数随着水胶比的增大而增大，水胶比越大混凝土其密实度越低，混凝土中存在越多的孔隙，对混凝土抗氯离子渗透能力不利，这与普通混凝土相似。

图1 不同再生粗骨料替代率氯离子迁移系数曲线

图2 全再生粗骨料不同粉煤灰掺量氯离子迁移系数曲线

图3 不同水胶比全再生粗骨料氯离子迁移系数曲线

3 结 语

通过以上试验研究分析，可以得出结论：

1)28 d再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大，抗氯离子渗透性能下降。

2)掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能，但不是越多越好，对于早龄期再生混凝土在10%～20%之间为宜。

3)降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利。

[1] A K Padmini, K Ramamurthy, M S Mathews. Impact of parent concrete on the properties of recycled aggregate concrete[J]. Construction and Building Materials,2008,232:829-836.

[2] Valeria Corinaldesi, Viviana Letelier, Giacomo Moriconi. Behaviour of beam-column joints made of recycled-aggregate concrete under cyclic loading [J]. Construction and Building Materials,2010,254：1877-1882.

[3] 马乐为,罗峥,阎文,等.再生混凝土配合比设计与抗压强度试验研究[J].混凝土,2010(8):142-144.

[4] 张会芝,郑建岚.再生混凝土抗压强度及工作性能的影响因素分析[J].福州大学学报：自然科学版,2012(4):508-514.

[5] 张剑波,吴勇生,孙可伟,等.再生骨料混凝土孔隙结构的试验研究[J].硅酸盐通报,2011(1):239-244.

[6] 黄莹.再生粗骨料对混凝土结构耐久性影响机理研究[D]：[博士学位论文].南宁：广西大学土木建筑工程学院,2012.

[7] 李斯祺,孟振亚,张守治.粉煤灰、矿粉对高性能混凝土渗透性的影响[J].混凝土,2013,11:119-121.

[8] 覃荷瑛.再生混凝土氯离子渗透性试验研究及细观数值模拟[D]：[硕士学位论文].南宁：广西大学土木建筑工程学院,2012.

[9] 吴环,柳炳康.粉煤灰掺量对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响[J].工程与建设,2013(3):359-361.

[10] 饶志明,吴相豪,花丽君.再生粗集料影响混凝土抗氯离子渗透性能试验研究[J].粉煤灰,2014(3):18-19.

[11] 胡瑾,阎培渝,董树国,等.提高中等强度等级混凝土抗氯离子渗透性能的研究[J].硅酸盐通报,2014(4):913-917.

[12] 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S].北京：中国建筑出版社，2009.

Experimental study on chloride penetration resistance performance of recycled concrete

YE Teng, XU Yi-hui, ZHANG Jin

(Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou 363000， China)

By changing some elements such as dosage of recycled coarse aggregate, content of ash and water-cement ratio, we study the effect of different mix proportions on the chloride penetration resistance of recycled concrete. Experimental result shows that the reduction of water-cement ratio is beneficial to the chloride penetration resistance performance of recycled concrete, and the chloride transport coefficient of recycled concrete increases with the rise of replacement ratio of recycled coarse aggregate but the chloride penetration resistance decreases. Addition of ash can improve the chloride penetration resistance performance of recycled concrete, and the content of ash in early-age recycled concrete may be between 10% and 20%.

recycled concrete; recycled coarse aggregate； chloride ion penetration； fly ash; water-cement ratio.

2014-08-21

福建漳州市自然科学基金资助项目(zz2012J08)

叶 腾(1964-)，男，汉族，福建安溪人，漳州职业技术学院副教授，主要从事建筑材料、建筑结构方向研究,E-mail:ye_teng@163.com.

TU 528

A

1674-1374(2014)05-0567-05